JP2000105391A

JP2000105391A - 液晶表示装置、及び、これを用いた受像装置と情報処理装置

Info

Publication number: JP2000105391A
Application number: JP11205938A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Sekime; 智明関目; Yoshio Iwai; 義夫岩井; Hisanori Yamaguchi; 久典山口; Naoki Kato; 直樹加藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】保護膜と絶縁膜との境界上における反射画素
電極に生じる段差により発生する断線を防ぎ、点欠陥の
発生を防止する【解決手段】透明基板１１０と、前記透明基板の上に
設置され、複数の電極を持つ非線形素子１１１前記非線
形素子の上に設置された保護膜１０３と、前記前記保護
膜の上に設置された層間絶縁膜１０２と、前記層間絶縁
膜の上に設置された画素電極１０１とを備え、Ｖ字状勾
配の断面形状を持つ開口部１０４が前記保護膜と前記層
間絶縁膜とに形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス（Ａｃｔｉｖｅｍａｔｒｉｘ）型の液晶表示装
置、特に反射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ
（携帯情報端末）等の情報通信機器の急速な普及に伴
い、場所・時を選ばず、誰でも気軽に情報をアクセス
し、発信できるインフラが整いつつある。

【０００３】これらの情報通信機器はモバイル用途に使
用されるため、薄くて、軽く、そして、低電力を有する
表示部が求められている。現在、液晶表示装置がこれら
の表示部の中心であるが、その中でも特に、バックライ
トを必要としない反射型液晶表示装置が主流となってい
る。従来のアクティブマトリクス反射型液晶表示装置の
一例が、特開平０８−１６０４６３号公報に提案されて
いる。

【０００４】以下に、従来のアクティブマトリクス反射
型液晶表示装置の一例について説明する。アクティブマ
トリクス反射型液晶表示装置は、透明基板と、その透明
基板に設置された多数の画素電極と、各画素電極を駆動
する非線形素子とを備える。非線形素子としては、薄膜
ダイオードや薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下ＴＦＴと略する）などが使用
される。これらの画素電極や素子は２次元状のマトリク
ス状に配列されている。以下の説明では、非線形素子と
してＴＦＴを用いた例について説明する。

【０００５】図６は、従来のアクティブマトリクス反射
型液晶表示装置の開口部、及び、ＴＦＴ素子部を示し、
（ｂ）は断面図を示し、（ａ）は、（ｂ）の開口部の平
面図である。図５（ａ）は、開口部の大きさを分かり易
くするために、反射画素電極４０１の図示を省略してい
る。

【０００６】ゲート絶縁膜４０８がガラス基板４１０上
に設置されている。保護膜４０３がゲート絶縁膜４０８
の上に設置されている。層間絶縁膜４０２が保護膜４０
３の上に設置されている。反射画素電極４０１が層間絶
縁膜４０２の上に設置されている。ＴＦＴ素子４１１
は、ドレイン電極４０５、ソース電極４０６、半導体層
４０７、ゲート電極４０９を有する。

【０００７】開口部４０４であるコンタクトホールによ
り、反射画素電極４０１とドレイン電極４０５とが導通
する。

【０００８】このような構成において、走査線電極であ
るゲート電極４０９と反射画素電極４０１との距離を小
さくすることができ、さらに、信号線電極であるソース
電極４０６と反射画素電極４０１との距離を小さくする
ことができ、同時に、これらの間の短絡が層間絶縁膜４
０２によって防止されるができる。このため、このよう
な構成は、層間絶縁膜を用いない構成に比べて、開口率
を大幅に向上させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アクティブマトリクス反射型液晶表示装置では、以下の
ような問題があった。例えば、従来の液晶表示装置にお
いて、保護膜４０３部における開口部４０４の大きさ
は、縦方向の長さ「Ｘａ」は６μｍであり、横方向の長
さ「Ｙａ」は６μｍであり、層間絶縁膜４０２部におけ
る開口部４０４の大きさは、縦方向の長さ「Ｘｂ」は１
５μｍ、横方向の長さ「Ｙｂ」は１５μｍである。この
場合、保護膜４０３部の開口部４０４の径の長さと層間
絶縁膜４０２部の開口部４０４の径の長さとは互いに異
なる。そのため、保護膜４０３と層間絶縁膜４０２との
境界上における反射画素電極４０１に、段差（図５
（ｂ）のＡ部）が生じる。この段差のため、反射画素電
極４０１には断線が発生し易い。断線が発生した場合、
反射画素電極４０１とＴＦＴ素子との間の電気的導通が
確保できなくなり、その結果、液晶表示装置に点欠陥が
発生するという問題があった。

【００１０】また、主な構成材料がアルミニウムである
画素電極を使用した液晶表示装置は、反射画素電極の膜
厚の違いに起因するコンタクト不良や断線等を発生し、
その結果、表示不良、及び、反射率の低下のような問題
が発生していた。

【００１１】本発明は、画素電極の断線を防ぎ、良好な
表示特性を可能にする液晶表示装置、及び、これを用い
た受像装置と情報処理装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、透
明基板と、透明基板の上に設置され、複数の電極を持つ
非線形素子と、非線形素子の上に設置された保護膜と、
保護膜の上に設置された層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上
に設置された画素電極とを備え、Ｖ字状勾配の断面形状
を持つ開口部が、保護膜と層間絶縁膜とに形成され、開
口部は、非線形素子の表面に露出し、開口部は、保護膜
に形成された第一端部と、層間絶縁膜に形成された第二
端部とを有し、第一端部が、第二端部よりも外側に位置
し、画素電極は、開口部の層間絶縁膜の上にも設置さ
れ、非線形素子の複数の電極のうちの一つの電極が、開
口部において、画素電極に接触している。

【００１３】この構成により、点欠陥の発生が防止さ
れ、画素の欠落が防止され、明るい表示画面を持つなど
の、優れた表示特性を持つ表示装置が得られる。さら
に、良品歩留まりが著しく向上する。

【００１４】本発明の受像装置は、前述のような表示装
置を備える。この構成の受像装置は、前述と同じような
良好な表示特性を有する。

【００１５】本発明の情報処理装置は、前述のような表
示装置を備える。この構成の情報処理装置は、前述と同
じような良好な表示特性を有する。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明の液晶材料を有する表示装置
は、透明基板と、その透明基板の上に形成されたマトリ
クス状の走査線電極（又は、ゲートライン電極を意味す
る）及び信号線電極（ソースライン電極、データライン
電極、又は、表示線電極を意味する）と、その交点に形
成された非線形素子と、その上に形成された保護膜と、
その上に形成された層間絶縁膜と、その上に形成された
画素電極と備える。Ｖ字状勾配の断面形状を持つ開口部
が、非線形素子上部の保護膜と層間絶縁膜との双方に形
成され、開口部によって、画素電極と非線形素子の電極
とが接触し、保護膜の開口部の端部が層間絶縁膜の開口
部の端部よりも外側に位置する。

【００１７】特に望ましくは、画素電極が接触している
非線形素子の一つの電極に、層間絶縁膜が接触してい
る。この構成において、層間絶縁膜が、保護膜の開口部
のすべての領域で、保護膜を覆う。そのため、開口部の
層間絶縁膜の段差部の形成が確実に防止される。

【００１８】特に望ましくは、保護膜の開口部において
は、保護膜は層間絶縁膜に覆われている。この構成によ
り、開口部では層間絶縁膜に段差部が形成されないた
め、開口部における層間絶縁膜の断線が防止されること
ができ、その結果、良好な表示特性を持つ表示装置が得
られる。

【００１９】特に望ましくは、保護膜と層間絶縁膜の各
開口部の形状が略正方形であり、走査線電極に平行な方
向の保護膜の開口部の長さが「Ｘａ」であり、走査線電
極に平行方向の層間絶縁膜の開口部の長さが「Ｘｂ」で
ある場合、「Ｘａ」＞「Ｘｂ」の関係がある。このよう
な構成によれば、開口部の層間絶縁膜が段差部を持たな
いような形状にすることができる。そのため、開口部に
おける層間絶縁膜の断線が防止され、その結果、良好な
表示特性を持つ表示装置が得られる。

【００２０】特に望ましくは、「Ｘａ」が、５≦Ｘａ≦
３０μｍの範囲であり、かつ、「Ｘｂ」が、５≦Ｘｂ≦
３０μｍの範囲である。この構成により、画素電極と非
線形素子との間の導通が遮断されたり、又は、散乱成分
が大きくなりすぎたりするような現象の発生が防止され
る。

【００２１】特に望ましくは、保護膜と層間絶縁膜の各
開口部の形状が略正方形であり、信号線電極に平行方向
の保護膜の開口部の長さが「Ｙａ」であり、信号線電極
に平行方向の層間絶縁膜の開口部の長さが「Ｙｂ」であ
る場合、「Ｙａ」＞「Ｙｂ」の関係がある。このように
構成によれば、開口部の層間絶縁膜が段差部を持たない
ような形状にすることができる。そのため、開口部にお
ける層間絶縁膜の断線の発生が防止される、その結果、
良好な表示特性を持つ表示装置が得られる。

【００２２】特に望ましくは、「Ｙａ」が、５≦Ｙａ≦
３０μｍの範囲であり、かつ、「Ｙｂ」が、５≦Ｙｂ≦
３０μｍの範囲である。このような構成により、画素電
極と非線形素子との導通が遮断されたり、散乱成分が大
きくなりすぎたりするというような現象が防止される。

【００２３】特に望ましくは、画素電極が、アルミニウ
ム、アルミニウムの合金、及び銀からなる群から選ばれ
る少なくとも一つの金属材料である。

【００２４】特に望ましくは、画素電極が２層の画素電
極を有し、その２層の画素電極のうちの一方の層の材料
がチタンであり、他方の層の材料がアルミニウム及びア
ルミニウム合金のうちの少なくとも一つの金属材料であ
る。

【００２５】特に望ましくは、画素電極を形成する層の
うちの、アルミニウムまたはアルミニウムの合金で形成
されている層の膜厚が５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であ
る。このような構成により、断線が防止され、画素電極
と非線形素子とのコンタクト不良による表示装置の点欠
陥の発生が防止され、さらに、反射率の低下が防止され
る。

【００２６】本発明の受像装置は、前述のような液晶表
示装置を備える。この構成の受像装置は、前述と同じよ
うな良好な表示特性を有する。

【００２７】本発明の情報処理装置は、前述のような液
晶表示装置を備える。この構成の情報処理装置は、前述
と同じうな良好な表示特性を有する。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。

【００２９】（実施例１）図５（ａ）と図５（ｂ）は、
本発明の表示装置の一実施例のアクティブマトリクス反
射型液晶表示装置の構成の概略を示す。

【００３０】図５（ｂ）において、複数の走査線電極２
０６と複数の信号線電極２０９とが、透明基板１１０に
マトリックス状に設置されている。複数の走査線電極２
０６と複数の信号線電極２０９とは、互いに電気的に絶
縁されている。図５（ａ）において、複数の非線形素子
１１１が、透明基板１１０の上に、マトリックスの交点
となる位置に、規則正しく配列して設置されている。非
線形素子１１１として、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ
ＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）が構成され
ている。それぞれの薄膜トランジスタ１１１は、ゲート
電極１０９とドレイン電極１０５とソース電極１０６と
の複数の電極を有する。その複数の非線形素子１１１の
上に保護膜１０３と層間絶縁膜１０２が設置されてい
る。層間絶縁膜１０２の上に画素電極１０１が設置され
ている。画素電極１０１と他の透明電極基板２１０との
間に液晶材料を封入した液晶セル２００が設置されてい
る。ゲート電極１０９は走査線電極２０９に接続され、
走査線電極の終端は走査線電極駆動回路に接続されてい
る。ソース電極１０６は信号線電極２０６に接続され、
信号線電極の終端は信号線電極駆動回路に接続されてい
る。走査線電極駆動回路と信号線電極駆動回路と透明電
極基板への電気入力を制御することにより、それぞれの
非線形素子１１１に位置する画素電極上の液晶材料２２
０が光学的に変化して、光の透過と遮断を行う。

【００３１】図１（ｂ）は、実施例１のアクティブマト
リクス反射型液晶表示装置におけるＴＦＴ素子部と開口
部付近の断面図を示す。図１（ａ）は、開口部１０４部
の平面図を示す。図１（ａ）において、開口部の大きさ
を分かり易くするために、走査線電極と信号線電極の図
示が省略されている。

【００３２】透明基板としてのガラス基板１１０の上
に、非線形素子としてのＴＦＴ素子が設置されている。
保護膜１０３が非線形素子の上に設置されている。層間
絶縁膜１０２が保護膜１０３の上に設置されている。画
素電極１０１が層間絶縁膜１０２の上に設置されてい
る。Ｖ字状勾配の断面形状を持つ開口部１０４が、保護
膜１０３と層間絶縁膜１０２とに形成され、開口部１０
４は、ＴＦＴ素子の表面に露出している。開口部１０４
は、保護膜１０３に形成された第一端部１０４ｃと、層
間絶縁膜１０２に形成された第二端部１０４ｄとを有
し、第一端部１０４ｃが、第二端部１０４ｄよりも外側
に位置している。画素電極１０１は、開口部１０４の層
間絶縁膜１０２の上にも設置され、ＴＦＴ素子の複数の
電極のうちのドレイン電極１０５が、開口部１０４にお
いて、画素電極１０１に接触している。開口部１０４
は、保護膜１０３に形成された下開口部と、層間絶縁膜
１０２に形成された上開口部とを有し、下開口部の表面
の形状は、略正方形であり、上開口部の表面の形状は、
略正方形であり、下開口部の縦方向長さが、上開口部の
縦方向の長さよりも大きい。また、下開口部の横方向長
さが、上開口部の横方向の長さよりも大きい。

【００３３】以下に、この構成をさらに詳しく説明す
る。ゲート絶縁膜１０８がガラス基板１１０上に形成さ
れている。ＴＦＴ素子１１１の領域部には、ガラス基板
１１０とゲート絶縁膜１０８との間にゲート電極１０９
が形成されている。また、ゲート絶縁膜１０８上には、
半導体層１０７、ドレイン電極１０５、ソース電極１０
６とが形成されている。ＴＦＴ素子１１１は、保護膜１
０３によって保護されている。

【００３４】開口部１０４としてのコンタクトホールが
形成されていることによって、反射画素電極１０１とＴ
ＦＴ素子１１１のドレイン電極１０５とが互いに電気的
に導通する。

【００３５】図２は、液晶表示装置のうちの１画素に相
当する部分の平面図を示す。液晶表示装置は、補償容量
との導通をとるための第一開口部１０４ａと、反射画素
電極２０１とＴＦＴ素子１１１のドレイン電極１０５と
の導通をとるための第二開口部１０４ｂとを有する。

【００３６】図１を用いて、液晶表示装置の製造方法に
ついて説明する。まず、ゲート電極１０９がガラス基板
１１０上に形成される。ガラス基板１１０は透明基板で
あり、ガラスや石英などにより作製される。ゲート電極
１０９は走査線電極である。ゲート電極１０９は、例え
ばアルミニウム（Ａｌ）により作製され、例えば、スパ
ッタリング、フォトリソグラフィー、および、エッチン
グなどにより形成される。

【００３７】次に、ゲート絶縁膜１０８としての窒化膜
（ＳｉＮｘ膜）が、例えば、プラズマＣＶＤ法により形
成され、半導体層１０７としてのアモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）が形成される、これらの膜および層が連続
的に堆積される。

【００３８】次に、スパッタ法により、例えばチタン
（Ｔｉ）が堆積される。フォトリソグラフィーと、エッ
チングとにより、ドレイン電極１０５と、信号線電極で
あるソース電極１０６とが形成される。その上に、保護
膜１０３としての窒化膜が、例えばプラズマＣＶＤ法、
フォトリソグラフィーと、エッチングとによる方法など
から形成する。

【００３９】次に、その上に、層間絶縁膜１０２として
の感光性のアクリル系透明性樹脂が約３μｍの膜厚で形
成される。

【００４０】なお、上記工程において、Ｖ字状の断面形
状を持つ下開口部が保護膜１０３に形成され、Ｖ字状の
断面形状を持つ上開口部が層間絶縁膜１０２に形成され
る。図１において、下開口部が形成された後に、層間保
護膜１０２が設置され、その後、上開口部が形成され
る。すなわち、保護膜１０３と層間絶縁膜１０２に、図
１（ｂ）に示すようなＶ字状の断面形状を持つ開口部１
０４が形成される。

【００４１】その後、Ａｌをスパッタリング、フォトリ
ソグラフィー、及びエッチングを用いて、反射画素電極
１０１が形成される。この方法により、開口部１０４部
において、反射画素電極１０１とドレイン電極１０５が
電気的に接続される。

【００４２】以下に、開口部１０４について、具体的に
説明する。図１において、Ｖ字状勾配の断面形状を持つ
開口部１０４が、保護膜１０３と層間絶縁膜１０２とに
形成されている。開口部１０４は、非線形素子のうちの
一つの電極であるドレイン電極１０５の表面に露出して
いる。開口部１０４は、保護膜１０３に形成された第一
端部１０４ｃと、層間絶縁膜１０２に形成された第二端
部１０４ｄとを有する。すなわち、第一端部１０４ｃは
下開口部の端部に位置し、第二端部１０４ｄは上開口部
の端部に位置する。第一端部１０４ｃは、第二端部１０
４ｄよりも外側に位置している。すなわち、層間絶縁膜
１０２は、第一端部１０４ｃを覆って形成され、第一端
部１０４ｃは、第二端部１０４ｄよりも、開口部１０４
の中の外側に位置している。画素電極１０１ａは、開口
部１０４の層間絶縁膜１０２の上に設置されている。ド
レイン電極１０５が、開口部１０４において、画素電極
１０１ａに接触している。

【００４３】開口部１０４は、段差を持たないような表
面形状を有する。例えば、開口部１０４は、滑らかな表
面形状、又は、連続した傾斜を持つ表面形状を有する。
開口部１０４に位置する画素電極１０１ａは、段差を有
することなく、滑らかな表面形状に一致した表面を有す
る。下開口部は第一勾配を持ち、上開口部は第二勾配を
持ち、第二勾配は第一勾配よりも急な勾配を有する。下
開口部の大きさが上開口部の大きさよりも著しく大きい
場合、第二勾配が第一勾配よりも急な勾配を持つ必要は
ない。

【００４４】「Ｘａ」は保護膜１０３に形成された開口
部の長さであり、「Ｘｂ」は層間絶縁膜１０２に形成さ
れた開口部の長さであり、これらの「Ｘａ」と「Ｘｂ」
のそれぞれの長さは走査線電極に平行方向の長さであ
る。「Ｙａ」は保護膜１０３に形成された開口部の長さ
であり、「Ｙｂ」は層間絶縁膜１０２に形成された開口
部の長さであり、これらの「Ｙａ」と「Ｙｂ」のそれぞ
れの長さは信号線電極に平行方向な長さである。

【００４５】これらの「Ｘａ」、「Ｘｂ」、「Ｙａ」、
「Ｙｂ」は、Ｘａ＞ＸｂとＹａ＞Ｙｂのうちの少なくと
も一つの関係を有する。図１（ｂ）は、これらの両方の
関係を満たしている場合の構成を示す。Ｘａ＞Ｘｂの関
係を満たしている場合、５≦Ｘａ≦３０μｍ、かつ、５
≦Ｘｂ≦３０μｍの関係を満たしていることが好まし
い。例えば、これらの関係を満たす構成は、Ｘａ＝１５
μｍ、Ｘｂ＝１０μｍなどである。

【００４６】開口部の径が４μｍ以下の場合、画素電極
１０１とＴＦＴ素子との電気的導通が確保できなくな
り、開口部の径が３０μｍ以上の場合、開口部の凹凸に
より、散乱成分が大きくなりすぎる。また、開口部の径
が５μｍ以上の場合、一定量以上の良品歩留まりが確保
できる。

【００４７】図３は、コンタクトホールサイズと良品歩
留まりとの関係を示す。図３に示されるコンタクトホー
ルサイズは、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール
のサイズであり、Ｘｂ＝Ｙｂの場合のサイズを示す。図
３から分かるように、コンタクトホールサイズが５μｍ
以上の場合、十分な良品歩留まりが確保できる。

【００４８】特に望ましくは、Ｙａ＞Ｙｂの関係が満た
されている場合、「Ｘａ」と「Ｘｂ」の場合と同様の理
由により、５≦Ｙａ≦３０μｍ、かつ、５≦Ｙｂ≦３０
μｍの関係を満たす。例えば、Ｙａ＝１５μｍ、Ｙｂ＝
１０μｍが望ましい。

【００４９】特に望ましくは、保護膜１０３と層間絶縁
膜１０２の各層のフォトリソグラフィー時におけるアラ
イメント誤差を考慮した場合、「Ｘａ」、「Ｘｂ」、
「Ｙａ」、「Ｙｂ」が、Ｘａ≧Ｘｂ＋３μｍ、Ｙａ≧Ｙ
ｂ＋３μｍの関係を有する。

【００５０】このような、開口部１０４を形成した場
合、図１（ｂ）に示したように、開口部１０４部におい
て、層間絶縁膜１０２が保護膜１０３を覆うように形成
されるため、保護膜１０３と層間絶縁膜１０２との間の
境界が形成されなくなる。さらに、層間絶縁膜１０２の
上に形成される反射画素電極１０１は、層間絶縁膜１０
２の形状をそのまま反映して形成されることになる。し
たがって、開口部１０４部では、保護膜１０３と層間絶
縁膜１０２との境界が存在しないため、開口部１０４部
では反射画素電極１０１には段差部が形成されない。こ
のため、開口部１０４部における反射画素電極１０１の
断線が防止され、画素の欠落が防止される。その結果、
画素の欠陥の発生が防止され、良好な表示特性を持つ表
示装置が得られる。

【００５１】実際に、種々の構成を持つ表示装置を製作
した。その結果、従来例のように、開口部１０４部に保
護膜１０３と層間絶縁膜１０２との境界が存在する構成
を持つ表示装置は、約１０％程度の歩留りであった。こ
れに対して、本実施例の構成を持つ表示装置は、反射画
素電極の断線による点欠陥発生を防止することができ、
その良品歩留りは約９５％程度であった。このように、
本実施例の表示装置は、従来の表示装置よりも優れた良
品歩留まりを有することを確認した。

【００５２】なお、本実施例では、ドレイン電極１０５
と反射画素電極１０１の間に、保護膜１０３と層間絶縁
膜１０２との２層が形成され、２層に開口部が形成さ
れ、その開口部において電気的導通が確保されている。
この構成に換えて、ドレイン電極１０５と反射画素電極
１０１間に、保護膜１０３と２層の層間絶縁膜１０２と
が存在する構成も可能であり、この構成を持つ表示装置
は、前述と同様の効果を発揮する。

【００５３】本実施例において、開口部１０４が、略多
角形、略四角形、又は、円形の開口形状を有する構成も
可能である。開口部１０４が略多角形の場合、多角形の
それぞれの辺の長さが、前述の略正方形の実施例におけ
る開口部のそれぞれの辺の長さ「Ｘａ」、「Ｙａ」、
「Ｘｂ」、「Ｙｂ」と同じような関係にあることが望ま
しい。このような構成を持つ表示素子は、従来の表示素
子よりも優れた前述の効果が得られが、しかしながら、
略正方形の開口部をもつ前述の表示素子よりも前述の効
果は小さい。

【００５４】（実施例２）本発明の実施例２について、
図１を参照しながら説明する。

【００５５】本実施例２において、反射画素電極１０１
がチタン層とアルミニウム合金層との２層を有する。ア
ルミニウム合金層がチタン層の上に形成されている。チ
タン層の膜厚は８０ｎｍであって、種々の膜厚のアルミ
ニウム合金層を持つ試料を作成した。これらの種々の試
料について、断線、及び、ＴＦＴ素子とのコンタクト不
良による点欠陥の発生状況を測定した。

【００５６】アルミニウムの合金層の膜厚が５０ｎｍ以
下の場合、膜厚が薄すぎるために断線やＴＦＴ素子との
コンタクト不良による点欠陥が多発し、その結果、良品
の歩留りが５％未満であった。

【００５７】図４に、アルミニウム合金層の膜厚と相対
反射率との関係が示される。縦軸の相対反射率は、酸化
マグネシウムの標準白色板の反射率を１００にしたとき
の、アルミニウムの合金層の反射率を示す。図４におい
て、膜厚が約３５０ｎｍ以上の場合、反射率が急激に低
下している。このような小さい反射率を持つ反射型液晶
表示装置において、表示明るさが暗くなり、実用するこ
とが不可能である。アルミニウムの合金層の膜厚が約５
０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲において、コンタクト不
良、断線、及び反射率の低下が防止できる。その結果、
画素の欠落が防止され、表示画面の明るさが向上する、
などの良好な表示特性のアクティブマトリクス反射型液
晶表示装置が得られた。

【００５８】なお、本実施例は、チタン層とアルミニウ
ム合金層の２層のを有する構成を説明したが、この構成
に限定されることはない。例えば、反射画素電極が１層
の純粋アルミニウム層を有する構成、及び、チタンと純
粋アルミニウムとの２層を有する構成の場合にも、本実
施例と同様の効果が得られる。

【００５９】また、前述のそれぞれの実施例において、
非線形素子として、ＴＦＴが使用されたが、この構成に
限定されることがない。例えば、非線形素子として、薄
膜ダイオード、又は、ＭＩＭ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌ
ａｔｏｒＭｅｔａｌ）が使用された構成も可能であ
り、前述と同じ効果が得られる。

【００６０】また、上記実施例の液晶表示装置は、受像
装置や情報処理装置の表示装置として使用可能である。
このような受像装置や情報処理装置は、点欠陥の発生が
なく、明るい表示画面を持つなどの、良好な表示特性を
示す。

【００６１】以上のように、本発明の液晶表示装置にお
いて、保護膜の開口部の端部が層間絶縁膜の開口部の端
部より外側に位置することにより、開口部に設置された
層間絶縁膜が保護膜を覆うように形成することができ、
保護膜と層間絶縁膜との境界を無くすることができる。
さらに、層間絶縁膜の上に形成される画素電極は、層間
絶縁膜の形状をそのまま反映して形成されることにな
る。このため、開口部の層間絶縁膜を段差部の無い形状
にすることができ、開口部における層間絶縁膜の断線を
防止することができる。

【００６２】また、画素電極として使用されるアルミニ
ウム、又はアルミニウム合金の膜厚が約５０ｎｍから約
３００ｎｍまでの場合、断線、非線形素子とのコンタク
ト不良による点欠陥、及び、反射率の低下などが防止さ
れる。

【００６３】このように、点欠陥の発生が防止され、画
素の欠落が防止され、明るい表示画面を持つなどの、優
れた表示特性を持つ液晶表示装置が得られる。さらに、
良品歩留まりが著しく向上する。

【００６４】

【発明の効果】このような構成により、開口部におい
て、層間絶縁膜が保護膜を覆うように形成することがで
き、その結果、保護膜と層間絶縁膜との境界を無くすこ
とができる。さらに、層間絶縁膜上に形成される画素電
極は、層間絶縁膜の形状をそのまま反映して形成される
ことができる。このため、開口部における層間絶縁膜が
段差部を持たないような形状で形成することができる。
その結果、開口部における層間絶縁膜の断線を防止する
ことができ、さらに、良好な表示特性を有する表示装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施形態１に係る液晶表示装置
の開口部の平面図（ｂ）その断面図

【図２】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の一画
素分の平面図

【図３】開口部のサイズと歩留との関係を示すグラフ

【図４】本発明の実施形態に係る反射画素電極のアルミ
ニウムの膜厚と相対反射率との相関図

【図５】（ａ）本発明の液晶表示装置の一実施例の構成
の概略図（ｂ）本発明の液晶表示装置の一実施例の走査線電極と
信号線電極の配置を説明する図

【図６】（ａ）従来のアクティブマトリクス反射型液晶
表示装置の開口部の平面図（ｂ）その断面図

【符号の説明】

１０１，４０１反射画素電極１０２，４０２層間絶縁膜１０３，４０３保護膜１０４，４０４開口部１０４ａ補償容量との開口部１０４ｂＴＦＴ駆動素子との開口部１０５，４０５ドレイン電極１０６，４０６ソース電極１０７，４０７半導体層１０８，４０８ゲート絶縁膜１０９，４０９ゲート電極１１０，４１０透明基板（ガラス基板）１１１非線形素子（ＴＦＴ、薄膜ダイオード、ＭＩ
Ｍ）２００液晶２０６信号線電極２０９走査線電極（ｓｃａｎｎｉｎｇｌｉｎｅｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅ）２１０透明電極基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口久典大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者加藤直樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板と、前記透明基板の上に設置さ
れ、複数の電極を持つ非線形素子と、前記非線形素子の
上に設置された保護膜と、前記保護膜の上に設置された
層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上に設置された画素電
極とを備え、Ｖ字状勾配の断面形状を持つ開口部が、前
記保護膜と前記層間絶縁膜とに形成され、前記開口部
は、前記非線形素子の表面に露出し、前記開口部は、前
記保護膜に形成された第一端部と、前記層間絶縁膜に形
成された第二端部とを有し、前記第一端部が、前記第二
端部よりも外側に位置し、前記画素電極は、前記開口部
の前記層間絶縁膜の上にも設置され、前記非線形素子の
複数の電極のうちの第一の電極が、前記開口部におい
て、前記画素電極に接触していることを特徴とする液晶
材料を有する表示装置。
【請求項２】前記画素電極に接触している前記非線形
素子の前記第一の電極に、前記層間絶縁膜が接触してい
る請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】前記開口部に位置する前記保護膜は、前
記層間絶縁膜に覆われている請求項１記載の表示装置。
【請求項４】前記開口部は、前記保護膜に形成された
した下開口部と、前記層間絶縁膜に形成された上開口部
とを有し、前記下開口部の表面の形状は、略正方形であ
り、前記上開口部の表面の形状は、略正方形であり、前
記下開口部の縦方向長さが、前記上開口部の縦方向の長
さよりも大きい請求項１記載の表示装置。
【請求項５】前記下開口部の縦方向長さが、約５μｍ
から約３０μｍまでの範囲であり、かつ、前記上開口部
の縦方向長さが、約５μｍから約３０μｍまでの範囲で
ある請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】前記開口部は、前記保護膜に形成された
下開口部と、前記層間絶縁膜に形成された上開口部とを
有し、前記下開口部の表面の形状は、略正方形であり、
前記上開口部の表面の形状は、略正方形であり、前記下
開口部の横方向長さが、前記上開口部の横方向の長さよ
りも大きい請求項１記載の表示装置。
【請求項７】前記下開口部の横方向長さが、約５μｍ
から約３０μｍまでの範囲であり、かつ、前記上開口部
の横方向長さが、約５μｍから約３０μｍまでの範囲で
ある請求項６に記載に記載の表示装置。
【請求項８】前記開口部は、前記保護膜に形成された
下開口部と、前記層間絶縁膜に形成された上開口部とを
有し、前記下開口部の表面の形状は、略多角形であり、
前記上開口部の表面の形状は、略多角形であり、前記下
開口部は、前記上開口部よりも大きい面積を有する請求
項１記載の表示装置。
【請求項９】前記画素電極は、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、及び、銀からなる群から選ばれる少なくと
も一つの金属材料により形成される請求項１に記載の表
示装置。
【請求項１０】前記画素電極は、チタンにより形成さ
れた第一画素電極層と、アルミニウム及びアルミニウム
合金のうちの少なくとも一つの材料により形成された第
二画素電極層とを有する請求項１記載の表示装置。
【請求項１１】前記画素電極は、アルミニウム及びア
ルミニウム合金のうちの少なくとも一つの材料により形
成され、前記一つの材料は、約５０ｎｍから約３００ｎ
までの範囲の膜厚を有する請求項１記載の表示装置。
【請求項１２】請求項１に記載の表示装置を備えた受
像装置。
【請求項１３】請求項１に記載の表示装置を備えた情
報処理装置。
【請求項１４】前記開口部は、前記保護膜に形成され
た下開口部と、前記層間絶縁膜に形成された上開口部と
を有し、前記下開口部は、第一勾配を持ち、前記上開口
部は、第二勾配を持ち、前記上開口部は前記下開口部よ
りも小さい面積を有し、前記第二勾配は、前記第一勾配
よりも、急な勾配を有する請求項１記載の表示装置。
【請求項１５】前記開口部は、前記保護膜に形成され
た下開口部と、前記下開口部の上側に位置して前記層間
絶縁膜に形成された上開口部とを有し、前記開口部に位
置する前記画素電極は、前記保護膜の表面に接触するこ
となく、前記層間絶縁膜の表面に設置されている請求項
１記載の表示装置。
【請求項１６】前記開口部は滑らかな表面形状を有
し、前記開口部に位置する前記画素電極は、段差を有す
ることなく、前記滑らかな表面形状に沿った表面を有す
る請求項１記載の表示装置。
【請求項１７】さらに、前記透明基板の上に、マトリ
ックス状に設置された複数本の走査線電極と複数本の信
号線電極とを備え、前記複数本の走査線は、第一方向に
形成され、前記複数本の信号線電極は、前記第一方向に
直交する方向に形成され、前記非線形素子が、前記複数
の走査線電極と前記複数の信号線電極とのそれぞれの交
点に位置する請求項１記載の表示装置。
【請求項１８】透明電極基板と、液晶セルと、複数の
走査線電極と、複数の信号線電極とを備え、前記液晶セ
ルは前記透明電極基板と前記画素電極との間に位置し、
前記複数の走査線電極と前記複数の信号線電極とがマト
リックス状に配置され、前記非線形素子の前記複数の電
極のうちの第二の電極が前記走査線電極に接続され、前
記非線形素子の前記複数の電極のうちの第三の電極が前
記信号線電極に接続され、前記複数の走査線電極と前記
複数の信号線電極とは、互いに電気的に絶縁されている
請求項１記載の表示装置。